Элементы квантовой оптики и физики твердого тела. Головин Ю.М - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

5. По какому принципу спектральные линии объединяются в серии? Нарисуйте диаграмму электронных энергетиче-
ских уровней в атоме водорода и покажите стрелками переходы электронов, при которых происходит излучение спек-
тральных линий серий Лаймана, Бальмера, Пашена.
6. Почему из бесконечного числа спектральных линий наблюдаются только 4 (или 3)?
7. В чём состояла революционность теории Бора и каковы её недостатки?
8. Используя элементарную боровскую теорию атома водорода, получите формулы для радиуса n-ой стационарной
орбиты, а также для скорости, частоты вращения и полной энергии электрона на n-й орбите.
Лабораторная работа 4
ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА И
ПОЛУПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКА
Цель работы: исследование зависимости удельной проводимости проводника и полупроводника от температуры и
определение ширины его запрещённой зоны (энергии активации).
Приборы и материалы: нагревательный элемент, источник питания, полупроводник, проводник, термопара, циф-
ровой вольтметр В7-32.
Общие сведения
При объединении атомов в кристаллическое тело структура энергетических уровней электронов претерпевает важ-
ные изменения. Эти изменения почти не затрагивают наиболее глубоких уровней, образующих внутренние заполненные
оболочки. Зато наружные уровни коренным образом перестраиваются. Указанное различие связано с разным пространст-
венным распределением электронов, находящихся на глубоко лежащих и на верхних энергетических уровнях. Атомы в
кристалле тесно прижаты друг к другу. Волновые функции наружных электронов в существенной мере перекрываются,
что приводит к обобществлению этих электронов; они принадлежат уже не отдельным атомам, а всему кристаллу. В то
же время волновые функции внутренних электронов друг с другом практически не перекрываются. Положение этих
уровней в кристалле мало отличается от их положения у изолированных атомов. У одиночных атомов одного и того же
элемента энергии соответствующих уровней в точности одинаковы. При сближении атомов эти энергии начинают расхо-
диться. Вместо одного, одинакового для всех N атомов уровня, возникает N очень близких, но не совпадающих уровней
энергии. Таким образом, каждый уровень изолированного атома расщепляется в кристалле на N часто расположенных
уровней. Системы расщеплённых уровней образуют в кристалле разрешённые энергетические зоны, разделённые запре-
щёнными зонами (рис. 4.1).
r
r
0
E
Запрещённая
зона
Разрешённые
зоны
Уровни энергии
изолированных
атомов
Рис. 4.1
E
F
Е
с
Е
в
а) Диэлектрик или полупроводник при Т = 0 К
E
F
Зона
п
р
оводимости
Запрещенная
зона
Еδ
Свободное
состояние
Заполненное
состояние
б) Металл при Т = 0 К
Рис. 4.2
Зона
проводимости

Страницы